Teori Tektonik Lempeng

Pembentukan bentuk muka bumi dapat dijabarkan melalui Teori Tektonik Lempeng. Teori ini awalnya berasal dari pengembangan hipotesa yang dikatakan oleh Alfred Wagener. Dia mengatakan bahwa dulunya ada sebuah super-kontinen, disebut Pangaea, yang pecah jutaan tahun yang lalu, kemudian benua-benua pecahannya perlahan bergerak menuju posisinya saat ini dan masih terus bergerak perlahan. Konsep ini dikemukakan menggunakan bukti-bukti yaitu yang pertama adalah kesamaan garis pantai antara Benua Amerika Selatan dengan Benua Afrika. Apabila kedua benua tersebut disatukan, maka garis pantainya akan serasi satu sama lain.

Yang kedua adaah diketemukannya fosil-fosil yang berasal dari binatang dan tumbuhan yang tersebar luas dan terpisah di beberapa benua :

1. Fosil Cynognathus, suatu reptil yang hidup sekitar 240 juta tahun yang lalu dan dite-mukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.

2. Fosil Mesosaurus, suatu reptil yang hidup di danau air tawar dan sungai yang hidup seki-tar 260 juta tahun yang lalu, ditemukan di benua Amerika Selatan dan benua Afrika.

3. Fosil Lystrosaurus, suatu reptil yang hidup di daratan sekitar 240 juta tahun yang lalu, ditemukan di benua benua Afrika, India, dan Antartika.

4. Fosil Clossopteris, suatu tanaman yang hidup 260 juta tahun yang lalu, dijumpai di benua benua Afrika, Amerika Selatan, India, Australia, dan Antartika.

Dia mengungkapkan bahwa mustahil apabila hewan-hewan darat menyebar melalui laut. Jadi satu-satunya kesimpulan adalah seluruh daratan dunia ini bersatu dan hewan-hewan tadi menyebar .

Tapi pada akhirnya hipotesis ini gugur karena wagener tidak bisa menyebutkan oleh apa benua super besar dan berat ini bergerak dan apa bukti dari sumber gerak ini. Selanjutnya hipotesa ini dibuktikan oleh Arthur Holmes tahun 1920. Sepanjang tahun 1960an banyak teknologi yang mendorong untuk merevisi Hipotesis Apungan Benua tersebut. Hipotesis itu terivisi menjadi Teori Tektonik Lempeng.

PRINSIP DASAR TEORI TEKTONIK LEMPENG

Bagian terluar bumi ada litosfer dan astenosfer berdasarkan perbedaan mekanis dan cara terjadinya perpindahan panas. Litosfer lebih dingin dan kaku, sedangkan astenosfer lebih panas

dan cair. Pada teori ini, dijelaskan bahwa permukaan bumi dibentuk oleh kepingan-kepingan litosfer, yaitu lapisan padat dari kerak bumi dan mantel bumi bagian atas, yang mengapung di atas astenosfer.

Lempeng ini bergerak menumpang diatas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempeng biasanya bisa mencapai 10-40 mm/tahun (secepat pertumbuhan kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun mencapai 160 mm/tahun. Ada 3 hal yang menyebabkan lempeng-lempeng ini bergerak. Pertama, ide tentang adanya arus konveksi yang besar di dalam mantel bumi yang menggerakkan lempeng seperti sabuk konveyor.

Kedua, ide yang menjelaskan bahwa lempeng yang menunjam lebih berat daripada lem-peng di atasnya, karenanya akan menarik lempeng ini ke bawah. Hal ini disebut slab-pull. Juga karena gravitasi, bagian atas dari lempeng di lokasi pematang terdorong ke atas. Ini disebut slab-push.

Ketiga, ide tentang adanya plume (aliran magma yang membumbung) yang bergerak ke atas. Ide ini memjelaskan bahwa hanya ada beberapa plume yang sangat besar yang mengger-akkan arus konveksi ke arah atas di dalam mantel bumi, sedangkan lempeng yang menunjam menggerakkan arus konveksi ke arah bawah dan menyempurnakan perputaran arus konveksi tersebut. Hal tadi dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Lempeng- lempeng ini tebalnya sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik yang di atasnya dilapisi dengan hamparan salah satu dari dua jenis material kerak. Yang pertama adalah kerak samudera atau yang sering disebut dengan "sima", gabungan dari silikon dan magnesium. Jenis yang kedua yaitu kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon dan aluminium. Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana kerak benua memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km. Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan kenampakan topografis seperti gunung, gunung berap. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.

Gerakan lempeng-lempeng tersebut ada 3 macam yaitu:

1. Gerakan divergen atau memisah. Diamana masing-masing lempeng saling menjauh dan membentuk rekahan-rekahan. Ketika terbentuk rekahan maka magma keluar dari dalam bumi. (lihat gambar A)

2. Gerakan konvergen atau saling bertabrakan antara masing-masing lempeng. Karena bertabrakan sehingga batuan mudah hancur dan kembali menjadi magma. Dengan adanya jumlah magma yang banyak sehingga gaya dorong keatas oleh si magma akan menjadi sangat besar, sehingga timbulah gunung berapi dan busur gunung berapi. Ini apabila yang berbenturan adalah lempeng samudera dengan lempeng benua. Tapi apabila yang ter-tubruk adalah sama-sama lempeng benua akan menjdi sebuah pegunungan yang tinggi.

Ini disebabkan karena perbedaan jenis batuan dan kekerasan batuan, belum lagi ketebalan kerak samudera yang tipis sehingga mudah hancur.(lihat gambar B)

3. Gerakan transform atau gerakan yang saling berpapasan. (lihat gambar C)

TEKTONIK LEMPENG PADA LAUT

Dua pertiga permukaan bumi adalah lautan. Di lautan pun banyak kenampakan alam seperti di daratan. Adanya gunung laut yang tampak seprti gunung pada permukaan bumi, trench atau palung yang kenampkannya seperti jurang pada daratan. Ini dikarenakan proses lempeng tektonik yang terus digerakkan oeh proses gerak panas dari astenosfer. Menurut para ahli awal-nya semua daratan ini tidak berbentuk ekstrim seperti adanya gunung dan yang lainnya, tetapi agak lebih “rata”.

Proses bentukan tadi bisa kita jabarkan melalui gambar diatas. Dapat kita lihat bahwa lempeng oceanic dan lempeng benua saling bergerak karena adanya arus konveksi dari astenos-fer. Gerakan ini ada yang memisah pada tengah laut dan ada juga yang bertubrukan di pinggir mendekati pantai. Gerakan diatas membentuk gambaran permukaan bumi yang berbeda. Pada tempat yang bertubrukan akan terbentuk suatu palung yang sangat dalam. Hal ini disebabkan karena kerak samudera yang terus terbawa oleh kerak benua yang jauh lebih berat sehingga akan menujam ke dalam dan semakin dalam.

Selain itu pada daerah tumbukan massa batuan itu terus bertambah sehingga pada suatu saat akan patah dan menyebabkan batuan mencair dan magma akan terus bertambah konsen-trasinya. Dengan pertambahan konsentrasi magma ini maka daya desak magma untuk keluar dari permukaan bumi akan semakin besar dan karena lapisan lempeng benua tadi menipis akibat patah sehingga magma akan terus mengalir. Magma akan keluar sedikit demi sedikit bahkan san-gat lambat, keluarnya secara perlahan ini menyebabkan magma akan langsung kering dan akan semakin menebal dan membentuk seperti gunung.

Hal ini berbeda dengan yang berada di tengah laut atau ditengah kerak samudera. Pada kerak samudera yang tipis maka gaya gerak yang dihasilkan oleh magma akan mudah meyelusup pada celah-celah batuan yang resisten batuannya kecil. Karena suhu yang panas, magma tadi melelehkan batuan dan terus mendorong batuan tadi menjauh. Ketika jarak antar lempeng sudah cukup jauh maka magma akan keluar dan mendingin. Lalu karena gerakan magma tadi mulai menyusup lagi pada celah batuan dan mendorong kembali sehingga terbentuklah seperti pung-gungan atau biasa disebut mid oceanic ridge.

LETAK BENTUKAN DASAR LAUT

Dapat kita lihat gambar diatas adalah gambar lempeng-lempeng benua yang ada di selu-ruh dunua. Sesuai penjelasan diatas maka letak morfologi dasar laut tidak jauh dari tempat di-mana gerakan-gerakan antar lempeng terjadi. Entah itu mulai dari konvergen, divergen maupun transform.

1. Sea mountProses terjadinya seamount seperti yang saya jelaskan diatas adalah efek dari gerakan tektonik lempeng. Prosesnya dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini.

Yang berwarna merah-biru dibawah ini merupakan kerak samodra. Sedangkan yang hijau disebut kerak benua. Kerak samudra ini selalu bertambah atau bergerak karena ada pem-bentukan kerak baru pada zona pemekaran samudra.

1. Pada saat keluar tentu saja ada yang berukuran besar dan membentuk sebuah gunung api bawah laut.

2. Gunung api bawah laut ini terbentuk diatas kerak samodra dan terus terbawa oleh kerak samodra menuju zona penunjaman disebelah kanan.

3. Semakin jauh dari zona pemekaran, tentusaja material mantel yang cair dan panas ini kehilangan suhunya. sehingga membentuk seamount atau gunung laut yang seringkali berupa gundukan yang tidak lagi berupa gunung api yang aktif.

4. Ketika mendekati zona penunjaman tentusaja bagian atas dari kerak samodra ini akan bergesekan dengan kerak benua. Gesekan ini menimbulkan panas dan sering menye-babkan batuan pembentuk kerak samodra ini meleleh. Batuan yang meleleh dan cair ini akan keluar membentuk gunung api seperti yang kita lihat di rentetan Gunung Api sepan-jang bagiam barat Sumatra, hingga bagian selatan Jawa. Termasuk Gunung Merapi, Se-meru dan gunung api yang lain yang masih aktif.

Seamount (gunung laut) kebanyakan sudah tidak berupa gunung api aktif. Karena bi-asanya gunung laut itu tidak lagi mendapatkan pasokan panas, maka materialnya tidak lagi berupa material cair panas seperti sumber dapur magma. Coba bandingkan dengan gunung api di sebelah kanan (pada pinggiran kerak benua) dimana terdapat pasokan material panas hasil gesekan antara kerak samudra dengan kerak benua.

Gambar dibawah ini adalah letak dimana seamount berada. Dapat kita lihat bahwa seamount berada pada diantara daerah zona tumbukan dengan mid oceanic ridge. (untuk mem-bandingkan lihat gambar diatas)

2. Palung

Palung Laut (Trench / trog) Palung adalah dasar laut sangat dalam dan berdinding curam, yang semakin ke dasar semakin menyempit. Palung sempit dan tidak terlalu curam dise-but trench, sedangkan jika lebih lebar dan curam disebut trog. Kedalaman palung bisa mencapai ± 7.000 – 11.000 meter.

Fenomena ini yang menyebabkan terjadinya gempabumi. Aktivitas gunung api juga berhubungan dengan proses pembentukan palung laut. Pada laut yang terbuka, palung laut membentuk alur yang sejajar dengan deretan pulau-pulau gunung api (volcanic is-land arcs). Sedangkan deretan gunung api kemungkinan dijumpai sejajar dengan palung laut yang berdekatan dengan daratan. Aktivitas gunung api ini terjadi karena kerak bumi yang menunjam ke dalam mantel bumi mengalami penghancuran dan mencairan yang membentuk magma kembali. Proses ini disebut juga proses pergerakan lempeng secara konvergen. Pergerakan secara konevergen terjadi apabila dua lempeng tektonik tertelan (consumed) ke arah kerak bumi, yang mengakibatkan keduanya bergerak saling menumpu satu sama lain. Wilayah dimana suatu lempeng samudra terdorong ke bawah lempeng benua atau lempeng samudra lain disebut dengan zona tunjaman (subduction zones). Di zona tunjaman inilah sering terjadi gempa. Pematang gunung-api (volcanic ridges) dan parit samudra (oceanic trenches) juga terbentuk di wilayah ini.

Palung laut juga bisa terjadi akibat menyusupnya lempeng samudera ke bawah lempeng benua. jadi lokasinya berada di daerah-daerah tumbukan lempeng benua dan samudera, seperti di barat pulau sumatra dan selatan pulau jawa.

Palung-laut dalam merupakan alur atau parit yang panjang dan relatif sempit yang menggambarkan bagian terdalam dari lautan. Beberapa diantaranya di bagian barat Samudera Pasifik, palung laut ini mempunyai kedalaman lebih dari 10 000 meter di bawah muka air laut. Pada tempat ini terjadi penunjaman lempeng-lempeng kerak bumi ke dalam mantel bumi sehingga terjadi penghancuran dari kerak tersebut. Fenomena ini yang menyebabkan terjadinya gempabumi. Aktivitas gunung api juga berhubungan den-gan proses pembentukan palung laut. Pada laut yang terbuka, palung laut membentuk alur yang sejajar dengan deretan pulau-pulau gunung api (volcanic island arcs). Sedangkan deretan gunung api kemungkinan dijumpai sejajar dengan palung laut yang berdekatan dengan daratan.

Aktivitas gunung api ini terjadi karena kerak bumi yang menunjam ke dalam mantel bumi mengalami penghancuran dan mencairan yang membentuk magma kembali. Dibawah ini ada gambar palung laut. Dan sesuai penjelasan datas maka palung laut ter-letak pada daerah sekitar pertemuan lempeng konvergen

3. Mid Oceanic Ridge

Mid Oceanic Ridge atau biasa disingkat MOR, adalah rantai gugusan gunungapi di bawah laut dimana kerak bumi baru terbentuk dari leleran magma dan aktivitas gunung berapi. MOR juga berasosiasi dengan daerah divergensi lempeng tektonik yang membentuk celah di dasar laut (rift). Kebalikan dari MOR adalah zona subduksi lempeng Subduction Zone.

Pematang tengah samudera dijumpai pada semua samudera dan merupakan 20% dari permukaan bumi, dan merupakan kenampakan topografi yang sangat menakjubkan didasar laut. Topogarfi ini merupakan rangkaian pegunungan yang memanjang sampai sekitar 65.000 kilometer. Meskipun demikian kenampakan pematang tengah samudera sangat berbeda dengan rangkaian pegunungan yang dijumpai di daratan. Kalau rantai pegunungan di daratan disusun oleh batuan graniti dan andesitik serta batuan dan batuan metamorf yang megalami perlipatan dan penesaran, maka pematang tengah samudera disusun oleh lapisan-lapisan batuan beku basaltic yang belum mengalami deformasi. Sebetulnya pemakaian kata pematang tidak begitu tepat, karena kenam-pakan topografi ini tidak sempit tetapi mempunyai lebar antara 500 sampai 5000 kilometer. To-pografi cenderung kasar, terutama dekat daerah pusat. Puncak dari pematang ditandai oleh adanya celah (rift) dan dibatasi oleh pematang yang memanjang sampai ratusan kilometer. Sumbu dari pematag ditandai oleh gempabumi yang terus menerus dan dicirikan oleh aliran panas yang sangat tinggi dari kerak bumi. Celah yang terdapat pada tengah pematang merupakan tempat magma baru muncul dari astenosfer yang secara menerus membentuk kerak samudera baru. Celah ini menggambarkan batas kerak yang divergen tempat terjadinya pemekaran lantai dasar samudera. (sea floor spreading).

Kenampakan yang menonjol dari pematang ini disebabkan karena kerak samudera yang baru sangat panas, dan mempunyai volume yang lebih besar daripada kerak samudera yang dingin. Ketika kerak yang baru ini bergerak menjauh dari pusat pemekaran, terjadi lah proses pendingi-nan yang bertahap dan terjadi pula kontraksi. Proses kontraksi panas ini semakin besar semakin menjauhi pusat pemekaran. Dibutuhkan waktu sekitar 100 juta tahun untuk terjadinya proses pendinginan dan kontraksi yang menyeluruh. Sekarang batuan yang terbentuk tersebut terletak pada dasar samudera dan telah tertutupi oleh lapisan sedimen yang tebal.

Pematang samudra (ocean ridge) pertama kali ditemukan di Samudra Atlantik, di mana pada dasarnya membagi dua cekungan laut, kemudian dikenal sebagai Mid-Atlantic Ridge. Pematang ini terbentuk akibat pergerakan lempeng bumi secara divergen.Pergerakan lempeng secara Di-vergenterjadi pada dua lempeng tektonik yang bergerak saling memberai (break apart). Ketika sebuah lempeng tektonik pecah, lapisan litosfer menipis dan terbelah, membentuk batas diver-gen. Pada lempeng samudra, proses ini menyebabkan pemekaran dasar laut (seafloor spreading). Sedangkan pada lempeng benua, proses ini menyebabkan terbentuknya lembah retakan (rift val-ley) akibat adanya celah antara kedua lempeng yang saling menjauh tersebut. Pematang Tengah-Atlantik (Mid-Atlantic Ridge) adalah salah satu contoh divergensi yang paling terkenal, membu-jur dari utara ke selatan di sepanjang Samudra Atlantik, membatasi Benua Eropa dan Afrika den-gan Benua Amerika .

4. Continenyal Shelf

Dasar lautan yang dangkal dan merupakan daratan yang meluas serta terdapat disepanjang pan-tai.sebenarnya continental shelf ini adalah bagian dari benua yang berdekatan dan tergenang oleh air laut(dalamnya tak lebih dari 200 m).

Paparan benua (continental shelf) merupakan kelanjutan wilayah benua (kontinen). Kedalaman-nya ±200 m. Sebagian besar paparan terbentuk selama periode glasial dan berupa permukaan daratan , tetapi sekarang relatif terendam dangkal di bawah laut dikenal sebagai rak laut dan teluk-teluk.

Paparan benua ini terdiri dari lereng curam suatu dataran yang diikuti oleh kenaikan secara men-datar dari dataran itu.  Sedimen dari dataran tinggi menuruni lereng dan terakumulasi sebagai tumpukan sedimen di dasar lereng, yang disebut kontinental bertingkat dan  daerah tebing pa-paran benua disebut tebing benua/kontinen.

Lebar Paparan Benua sangat bervariasi. landas continental terbesar adalah Paparan Siberia di Samudra Arktik - membentang hingga 1500 kilometer (930 mil) lebarnya. Lebar rata-rata Paparan Benua adalah sekitar 80 km (50 mil). Kedalaman Paparan Benua juga bervariasi, tetapi umumnya terbatas pada air dangkal dari 150 m (490 kaki). [3] Kemiringannya biasanya cukup rendah, pada urutan 0,5 °; bantuan vertikal juga minim, kurang dari 20 m (66 kaki). [4]

Meskipun Paparan Benua diperlakukan sebagai fisiografi laut suatu provinsi,  hal ini tidak men-jadikannya bagian dari cekungan laut dalam, tetapi margin dari benua. [5] margin Pasif be-nua seperti  terdapat di sebagian besar pantai Atlantik  yang memiliki Paparan Benua luas dan dangkal , tersusun dari irisan tebal sedimen yang berasal dari erosi yang panjang dari benua tetangga. margin kontinental aktif telah sangat berkurang, Paparan Benua ini relatif curam, karena seringnya terjadi gempa bumi yang membawa pergerakan sedimen –  sedimen ke laut dalam. 

Contoh lain dari Paparan Benua adalah Dangkalan Sunda antara Kalimantan, Jawa, dan Sumat-era yang berkedalaman ± 40 – 45 meter